CN103664540A - 液晶化合物、其制备方法、包括其的液晶混合物及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种液晶化合物、其制备方法、包括其的液晶混合物及其应用。该液晶化合物具有通式Ⅰ，通式Ⅰ为
其中，R为H、或具有1到7个碳原子的烷基中的任意一种烷基；X1、X2、X3和X4各自独立地选自H或F；Y为F、Cl、CF3、OCF3或OCHF2；
各自独立地选自
Description
技术领域
本发明涉及液晶材料领域，具体而言，涉及一种液晶化合物、其制备方法、包括其的液晶混合物及其应用。
背景技术
自从进入视频时代，智能手机、平板电脑到智能电视，液晶显示已无处不在，液晶显示器已经成为信息社会不可或缺的“牛奶和面包”。液晶显示器的快速发展已经取代了传统的阴极射线管显示，成了当今信息显示领域的主流产品，这也直接牵动了其重要组成部分液晶材料的快速发展。
液晶介质是部分有序、各向异性的液体，介于三维有序固体和各向同性液体之间。法国的G.Friedel及F.Grand-jean等对液晶的结构及光学性能做了详细的研究，并于1922年完成了液晶分类的工作，将液晶划分为：近晶相、向列相及胆甾相。G.H.Heilmeir制成了世界上第一个液晶显示器(LCD)。1971年T.L.Fergason等提出了扭曲向列相(Twisted Nematic：TN)模式，W.Helfrich和M.Schadt利用扭曲向列相液晶的电光效应和集成电路相结合，将其制成了显示器件，实现了液晶材料的产业化，目前仍然是市场上最主流的液晶显示器模式。
液晶显示器可分为无源矩阵(又称为被动矩阵或简单矩阵)和有源矩阵(又称为主动矩阵)两种驱动方式。其中，有源矩阵液晶显示器是通过施加电压来改变液晶化合物的排列方式，从而改变背光源发出的光发射强度来形成图像，由于其具有高分辨率、高对比度、低功率、面薄以及质轻的特点越来越受到人们的青睐。有源矩阵液晶显示器根据有源器件的种类可以分为两种类型：在作为衬底的硅芯片上的MOS(金属氧化物半导体)或其它二极管；在作为衬底的玻璃板上的薄膜晶体管(Thin Film Transistor-TFT)。其中目前发展最迅速的是薄膜晶体管TFT-LCD，已经在手机、电脑、液晶电视和相机等显示设备上得到了良好的应用，成为目前液晶市场的主流产品。
随着液晶显示器广泛的应用，对其性能的要求也在不断的提高，高图像质量方面要求更广的工作温度，更快的响应速度，更高的对比度，而功耗要求越来越低，这意味着更低的驱动电压，更高的透光率。这些性能的提高都离不开液晶材料的改善，而这正是本发明的目标。
发明内容
本发明旨在提供一种液晶化合物、其制备方法、包括其的液晶混合物及其应用，以改善现有技术中液晶化合物的介电各向异性值及弹性系数。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种液晶化合物，液晶化合物具有通式Ⅰ，通式Ⅰ为
其中，R为H、或具有1到7个碳原子的烷基中的任意一种烷基；X1、X2、X3和X4各自独立地选自H或F；Y为F、Cl、CF3、OCF3或OCHF2；
各自独立地选自
组成的组中的任一种。
根据本发明的另一方面，提供了一种上述的液晶化合物的制备方法，该制备方法包括：在80～85℃、氮气保护下，将化合物A、化合物B、乙醇、碳酸钾及DMF混合，形成第一反应体系；将第一反应体系在80～85℃下搅拌8～10小时，得到液晶化合物，其中，化合物A具有结构式A，化合物B具有结构式B，结构式A为：
结构式B为：
根据本发明的又一方面，提供了一种具有正介电常数的液晶混合物，液晶混合物包括至少一种上述的液晶化合物。
根据本发明的又一方面，提供了一种上述的液晶化合物在液晶显示材料或液晶显示设备中的应用。
根据本发明的又一方面，提供了一种上述的液晶混合物在液晶显示设备中的应用。
应用本发明的技术方案，具有通式I的液晶化合物在纯物质状态下是白色的，具有较宽的向列相、较高的介电各向异性△ε值及弹性系数K。其中介电各向异性△ε值的提高可以降低驱动电压，有利于降低能耗，另外还可以降低电压驱动响应时间，提高响应速度；弹性系数K的提高有利于改善液晶显示器的对比度和透光率，既改善显示图像质量，又有利于节能，可以更好地满足液晶显示的性能要求。而且环戊基和二氟甲氧醚链接基结合，可进一步降低液晶化合物的粘度，提高介电各向异性及加宽液晶相范围。本申请的液晶化合物的另一突出特点是与低粘度液晶化合物组合时，以较少量加入即可获得合适的光学特性，因此液晶组合物整体粘度较低，粘度降低可以有效降低液晶材料的响应时间，增加响应速度。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照具体实施方式，对本发明作进一步详细的说明。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
在本发明一种典型的实施方式中，提供了一种液晶化合物，该液晶化合物具有通式Ⅰ，通式Ⅰ为
其中，R为H或具有1到7个碳原子的烷基中的任意一种烷基；X1、X2、X3和X4各自独立地选自H或F；Y为F、Cl、CF3、OCF3或OCHF2；
各自独立地选自
组成的组中的任一种。
具有通式I的液晶化合物在纯物质状态下是白色的，具有较宽的向列相、较高的介电各向异性△ε值及弹性系数K。其中介电各向异性△ε值的提高可以降低驱动电压，有利于降低能耗，另外还可以降低电压驱动响应时间，提高响应速度；弹性系数K的提高有利于改善液晶显示器的对比度和透光率，既改善显示图像质量，又有利于节能，可以更好地满足液晶显示的性能要求。而且环戊基和二氟甲氧醚链接基结合，可进一步降低液晶化合物的粘度，提高介电各向异性及加宽液晶相范围。本申请的液晶化合物的另一突出特点是与低粘度液晶化合物组合时，以较少量加入即可获得合适的光学特性，因此液晶组合物整体粘度较低，粘度降低可以有效降低液晶材料的响应时间，增加响应速度。此外，本领域技术人员应该清楚的，上述烷基不仅包括直链烷基也包括相应的支链烷基。
对于上述所能实现的技术效果，本申请人对实现上述技术效果的原理进行了深入探讨，发现：含有环戊基和二氟甲氧醚链接基的极性液晶化合物，其中环戊基的加入可以改善液晶化合物的长轴与短轴之比，改善其有序度S值，使其具有较宽的温度范围的向列相、较高的介电各向异性△ε值及弹性系数K，由于K正比于S2，因此对弹性系数的影响较大。
同时，根据响应时间公式可知，高弹性系数K液晶化合物的使用可以有效降低液晶材料的响应时间，增加响应速度，弹性系数K值的增加还有利于改善液晶显示器的对比度和透光率，既改善显示图像质量，又有利于节能。
另外，根据驱动电压公式
驱动电压与介电各向异性△ε值成反比，说明介电各向异性△ε值越高，则驱动电压越低，有利于节能。结合根据电压驱动响应时间公式可知，τon与介电各向异性△ε值成反比，说明介电各向异性△ε值越高，响应时间越低，则响应速度越快。进而，环戊基和二氟甲氧醚链接基结合，可进一步降低粘度，提高介电各向异性及加宽液晶相范围，这些特性能更好地满足液晶显示的各项性能要求。
为了获得更为合适的液晶宽度，较高的介电各向异性值、较小的旋转粘度及适宜的弹性系数K，更有利于提高液晶材料的响应速度，降低阈值电压，改善液晶材料的互溶性，在本申请一种优选的实施例中，优选上述通式Ⅰ为
为了进一步降低液晶化合物的合成和使用成本，优选通式Ⅰ为：
在本申请另一种典型的实施方式中，提供了上述液晶化合物的制备方法，该制备方法包括：在80～85℃、氮气保护下，将化合物A、化合物B、乙醇、碳酸钾及DMF混合，形成第一反应体系；将第一反应体系在80～85℃下搅拌8～10小时，得到液晶化合物。其中，化合物A具有结构式A，化合物B具有结构式B，结构式A为：
结构式B为：
上述制备方法操作简单，产物中液晶化合物的纯度较高，对第一反应体系的搅拌方式优选采用回流搅拌。
上述方案中的化合物A可以运用现有技术中的各种合成方法进行合成，本申请根据具体结构式的不同，优选出步骤简单、操作易控的制备过程，具体见下述内容。
在本发明一种优选的实施例中，上述制备方法还包括化合物A的制备过程，包括如下步骤：在-80～-90℃氮气保护下，制作化合物
的锂试剂；在-80～-90℃氮气保护下，使上述锂试剂与溶解于无水四氢呋喃溶液的二氟二溴甲烷进行反应形成第一混合体系；将第一混合体系与浓盐酸、冰混合形成第二混合体系，控制该第二混合体系的pH值小于1，并搅拌该第二混合体系50～70min后得到化合物A。在该实施例中，各步骤均是运用现有技术中常规合成方法，易于操控，将混合体系搅拌50～70min，可以使第二混合体系充分水解，待搅拌完成之后使第二混合体系静置分层，并收集有机相，蒸干有机相中的溶剂后即可得分离出来的化合物A。
在本申请又一种典型的实施方式中，提供了一种具有正介电常数的液晶混合物，该液晶混合物包括一种或多种上述的液晶化合物。
由于本申请的液晶化合物具有很高的介电各向异性值、较小的旋转粘度及较高的弹性系数K，将其与其他物质混合形成具有正介电常数的液晶混合物时，使该液晶混合物可在较宽的范围进行调节，满足更多液晶材料的性能要求；并且，本申请的液晶化合物与其他物质混合时具有较好的互溶性，对于并用的其它液晶化合物等的种类限制较少，可适用于与目的相应的各种液晶混合物，特别有利于改善液晶混合物的综合性质；另外，该液晶化合物具有良好的UV、光及热稳定性。
本发明液晶混合物可按照常规的方法来制备。通常于高温下将所需量的组分以较低量溶于构成主成分的组分；还可以将各组分的溶液混入有机溶剂，例如混入丙酮、氯仿或甲醇中，充分混合之后再次除去溶剂，例如通过蒸馏除去溶剂。
本发明的液晶混合物中现有的液晶化合物的种类并没有限制，可根据目的选择任意种类的液晶化合物和本发明的液晶化合物一起构成液晶混合物。也可根据需要加入所属技术领域的其它添加剂。例如，可添加0～15%的多向色染料及/或手性添加剂、或稳定剂。
以下给出了一些适用于掺杂上述液晶混合物的手性试剂：
其中，R为具有1到7个碳原子的卤化或未取代的烷基、烷氧基或烯基，本领域技术人员应该清楚的是上述烷基、烷氧基和烯基既可以是直链烷基、直链烷氧基、直链烯基，也可以是带有支链的烷基、烷氧基和烯基。
其中稳定剂优选以下物质中的任意一种或多种：
其中，R为具有1到7个碳原子的卤化或未取代的烷基、烷氧基或烯基，本领域技术人员应该清楚的是上述烷基、烷氧基和烯基既可以是直链烷基、直链烷氧基、直链烯基，也可以是带有支链的烷基、烷氧基和烯基。
上述液晶混合物中本申请的液晶化合物的含量可以根据液晶材料的性能需求进行调整，在本发明一种优选的实施例中，上述液晶混合物中上述液晶化合物的重量含量为0.1～75%，优选1～50%，进一步优选5～30%。
在本申请一种优选的实施例中，上述液晶混合物还包括至少一种极性化合物和/或至少一种非极性化合物。上述极性化合物优选为具有本文所示的式Ⅱ1至Ⅱ12的极性化合物，极性化合物进一步优选为具有本文所示的式L-1至L-30的极性化合物；非极性化合物优选为具有本文所示的式Ⅲ1至Ⅲ25的非极性化合物。
其中，式Ⅱ1至Ⅱ12如下：
其中，R7为具有1到7个碳原子的卤化或未取代的烷基、烷氧基、烯基、烯烷氧基、环戊基，或者为1到7个碳原子烷基、烷氧基或烯基取代的环戊基；上述具有1到7个碳原子烷基为：-CH3、-C2H5、-C3H7、-C4H9、-C5H11、-C6H13或-C7H15；上述具有1到7个碳原子烯基优选为：-CH=CH2、-CH=CHCH3、-CH=CHC2H5、-CH=CHC3H7、-C2H4CH=CH2、-C2H4CH=CHCH3、-C3H6CH=CH2或-C3H6CH=CHCH3；上述具有1到7个碳原子烷氧基优选为：-OCH3、-OC2H5、-OC3H7、-OC4H9、-OC5H11、-OC6H13或-OC7H15；上述具有1到7个碳原子烯烷氧基优选为：-OCH2CH=CH2、-OCH2CH=CHCH3或-OCH2CH=CHC2H5；本领域技术人员应该清楚的是上述烷基、烷氧基、烯基、烯烷氧基既可以是直链烷基、直链烷氧基、直链烯基、直链烯烷氧基，也可以是带有支链的烷基、烷氧基、烯基和烯烷氧基。
具有上述极性化合物的液晶混合物具有较高的介电各向异性△ε值，根据驱动电压公式
驱动电压与介电各向异性△ε值成反比，说明介电各向异性△ε值越高，则驱动电压越低，有利于节能。根据电压驱动响应时间公式
可知，τon与介电各向异性△ε值成反比，说明介电各向异性△ε值越高，响应时间越低，则响应速度越快。通过添加上述不同极性的液晶化合物，可以调节体系的介电各向异性△ε值，从而调节液晶混合物的光电特性。
其中，式L-1至L-30如下：
其中，R为具有1到7个碳原子的卤化或未取代的烷基、烷氧基、烯基或烯烷氧基、环戊基，或者为1到7个碳原子烷基、烷氧基或烯基取代的环戊基；上述具有1到7个碳原子烷基为：-CH3、-C2H5、-C3H7、-C4H9、-C5H11、-C6H13或-C7H15；上述具有1到7个碳原子烯基优选为：-CH=CH2、-CH=CHCH3、-CH=CHC2H5、-CH=CHC3H7、-C2H4CH=CH2、-C2H4CH=CHCH3、-C3H6CH=CH2或-C3H6CH=CHCH3；上述具有1到7个碳原子烷氧基优选为：-OCH3、-OC2H5、-OC3H7、-OC4H9、-OC5H11、-OC6H13或-OC7H15；上述具有1到7个碳原子烯烷氧基优选为：-OCH2CH=CH2、-OCH2CH=CHCH3或-OCH2CH=CHC2H5；本领域技术人员应该清楚的是上述烷基、烷氧基、烯基、烯烷氧基既可以是直链烷基、直链烷氧基、直链烯基、直链烯烷氧基，也可以是带有支链的烷基、烷氧基、烯基和烯烷氧基。
其中，式Ⅲ1至Ⅲ25如下：
其中，R5和R6各自独立地选自具有1到7个碳原子的卤化或未取代的烷基、烷氧基、烯基或烯烷氧基、环戊基，或1者为到7个碳原子烷基、烷氧基或烯基取代的环戊基；上述具有1到7个碳原子烷基为：-CH3、-C2H5、-C3H7、-C4H9、-C5H11、-C6H13或-C7H15；上述具有1到7个碳原子烯基优选为：-CH=CH2、-CH=CHCH3、-CH=CHC2H5、-CH=CHC3H7、-C2H4CH=CH2、-C2H4CH=CHCH3、-C3H6CH=CH2或-C3H6CH=CHCH3；上述具有1到7个碳原子烷氧基优选为：-OCH3、-OC2H5、-OC3H7、-OC4H9、-OC5H11、-OC6H13或-OC7H15；上述具有1到7个碳原子烯烷氧基优选为：-OCH2CH=CH2、-OCH2CH=CHCH3或-OCH2CH=CHC2H5；本领域技术人员应该清楚的是上述烷基、烷氧基、烯基、烯烷氧基既可以是直链烷基、直链烷氧基、直链烯基、直链烯烷氧基，也可以是带有支链的烷基、烷氧基、烯基和烯烷氧基。
上述非极性液晶化合物Ⅲ1至Ⅲ20具有较低的旋转粘度γ1，根据响应时间公式可知，
响应时间与旋转粘度γ1成正比，说明旋转粘度γ1值越低，响应时间越低，则响应速度越快，可将具有上述非极性液晶化合物Ⅲ1至Ⅲ20的液晶混合物用于制造快速响应的液晶介质。上述非极性液晶化合物Ⅲ21-Ⅲ23具有三联苯结构，有利于增加体系的光学各向异性△n值，通常光程差d·△n的值是预先规定的，则△n值越高，d值越低，从而具有上述非极性液晶化合物Ⅲ21-Ⅲ23的液晶混合物的响应时间具有更理想的值。上述非极性液晶化合物Ⅲ24-Ⅲ25具有较高的清亮点温度，主要用于调节体系的TNI值，从而具有上述非极性液晶化合物Ⅲ24-Ⅲ25的液晶混合物有利于提高液晶介质的使用上限温度，拓宽液晶介质的工作温度范围。
针对本申请的液晶化合物的突出特点是与低粘度液晶化合物组合时，以较少量加入即可获得合适的光学特性，因此可以降低液晶混合物的整体粘度，增加响应速度。优选液晶混合物中至少加入一种结构式为III1至III20的低粘度非极性液晶化合物，进一步地优选至少加入一种通式为III5的非极性液晶化合物，以获得低粘度的液晶混合物，提高响应速度。特别优选该液晶混合物应用于TN及IPS型液晶显示模式中。
在本申请又一种典型的实施方式中，提供了一种上述液晶化合物在液晶显示材料或液晶显示设备中的应用。在本申请又一种典型的实施方式中，提供了一种上述液晶混合物在液晶显示设备中的应用。将本申请的液晶化合物应用在制备液晶混合物、液晶显示材料或液晶显示设备中，能够显著改善液晶混合物、液晶显示材料或液晶显示设备的性能。
以下将结合实施例和对比例，进一步说明本发明的有益效果。
下列实施例是用于解释本发明而非限制它，实施例中涉及百分比均为质量百分比，温度用摄氏度表示。GC测试仪器：Agilent7890A GC；GC测试条件：HP-5毛细柱，载气He，进样口分流比3:1，柱温箱由150℃以10℃/分钟程序升温至300℃后保持20分钟，检测器为FID检测器，检测器温度300℃。质谱测试仪器：Agilent5975C GCMS；质谱测试条件：HP-5毛细柱，载气He，进样口为不分流模式，柱温箱由150℃以10℃/分钟程序升温至300℃后保持20分钟，检测器为EI源，MS Source为230℃、MS Quad为150℃。所测物化参数表示如下：TNI表示清亮点；△n表示光学各向异性(△n=ne-no，589nm，测量温度25℃)；△ε表示介电各向异性(△ε=ε∥-ε⊥，25℃)；k11表示展曲弹性系数(测量温度25℃)；γ1表示旋转粘度(测量温度25℃)，且采用DSC测量TNI；采用abbe折射仪测量△n；采用CV测量△ε、k11、和γ1。
在本申请的实施例中，液晶混合物中各化合物结构通式为：
其中，a、b、c、d、e、f、g及h各自独立地选自0、1、2、3或4。
液晶分子主链命名：环己烷以首写字母C表示；苯环
以首写字母P表示；单氟苯
以PF表示；二氟苯
以PFF表示；四氢吡喃
以Py表示；1,3-二噁烷
以D表示；二氟甲氧醚桥键-CF2O-以(CF2O)表示。
各化合物支链根据下文表1来转化成化学式，其中，基团CnH2n+1和CmH2m+1是分别具有n和m个碳原子的直链烷基，Cp表示环戊基，CnH2n+1Cp表示带n个碳原子直链烷基的环戊基。命名时主链在前，支链在后，如
以CPP2FF表示，
以PPFF(CF2O)PCpFFF表示，
以CPFF(CF2O)PCpFFF表示，
以PPFPFF(CF2O)PCpFFF表示，
以PFPFPFF(CF2O)P3CpFFF表示，
以CPPFF(CF2O)P3CpFFF表示，
以PyPPFF(CF2O)P3CpFFF表示，
以CDPF(CF2O)P3CpFFF表示。
另外，液晶化合物
以3HHV表示；
以VHHP1表示；
以CC31D1表示；
以ECCP3FFF表示，以ECCP3FF表示。
表1
| 代码 | R1 | R2 | X1 | X2 |
| nm | CnH2n+1 | CmH2m+1 | H | H |
| nF | CnH2n+1 | F | H | H |
| nFF | CnH2n+1 | F | F | H |
| nFFF | CnH2n+1 | F | F | F |
| nOTF | CnH2n+1 | OCF3 | H | H |
| nTF | CnH2n+1 | CF3 | H | H |
| Cpm | Cp | CmH2m+1 | H | H |
| CpF | Cp | F | H | H |
| CpFF | Cp | F | F | H |
| CpFFF | Cp | F | F | F |
| nCpm | CnH2n+1Cp | CmH2m+1 | H | H |
| nCpF | CnH2n+1Cp | F | H | H |
| nCpFF | CnH2n+1Cp | F | F | H |
| nCpFFF | CnH2n+1Cp | F | F | F |
实施例1
具体工艺步骤如下：
(1)、将158g3,5-二氟苯硼酸、138g碳酸钾、5.5gPd(PPh3)4、300ml甲苯和370ml水置于2000ml四口烧瓶中，在氮气保护下加热溶解后形成第一体系，将301g上述合成路线中的化合物1和700ml乙醇的混合溶液缓慢滴加到上述第一体系中形成第二体系，控制第二体系的温度在80～85℃之间，滴加结束后继续回流搅拌8小时，之后将回流后的第二体系冷却至室温，经水洗静置分层，收集上层甲苯相，减压蒸馏除去甲苯，蒸馏后产物经结晶得到304g上述合成路线中的化合物2，收率为91%。
(2)、通过恒压漏斗将200ml正丁基锂溶液缓慢滴加至装有150g化合物2、95g叔丁醇钾和800ml四氢呋喃的2000ml四口烧瓶中形成第三体系，控制第三体系的反应温度在-80～-85℃，滴加结束后，保温反应1小时；然后缓慢滴加116g二氟二溴甲烷的无水四氢呋喃溶液至上述第三体系中，控制第三体系的反应温度在-80～-95℃之间，保温反应1小时，自然升温到0℃左右，进行水解，静置分层，收集有机相，蒸干溶剂后得到197g上述合成路线中的化合物3，收率为85%。
(3)、将74g3,4,5-三氟苯酚、80g碳酸钾和460mlDMF(二甲基甲酰胺)置于1000ml四口烧瓶中，在氮气保护下加热溶解后形成第四体系，将197g化合物3和600ml乙醇的混合溶液缓慢滴加到上述第四体系中，控制第四体系的温度在80～85℃之间，滴加结束后继续回流搅拌8小时，之后冷却至室温，经水洗静置分层，收集上层有机相，减压蒸馏除去溶剂，蒸馏后产物经结晶得到181g上述合成路线中的化合物4，收率为80%。GC纯度99.856%，质谱检测：530(分子离子峰)，383、355、341、328、179(碎片离子峰)。
实施例2
具体工艺步骤如下：
(1)、将158g3,5-二氟苯硼酸、138g碳酸钾、5.5gPd(PPh3)4、300ml甲苯和370ml水置于2000ml四口烧瓶中，在氮气保护下加热溶解后形成第一体系，将301g上述合成路线中的化合物1和700ml乙醇的混合溶液缓慢滴加到上述第一体系中形成第二体系，控制第二体系的温度在80～85℃之间，滴加结束后继续回流搅拌8小时，之后冷却至室温，经水洗静置分层，收集上层甲苯相，减压蒸馏除去甲苯，蒸馏后产物经结晶得到304g上述合成路线中的化合物2，收率为91%。
(2)、通过恒压漏斗将200ml正丁基锂溶液缓慢滴加至装有150g化合物2、95g叔丁醇钾和800ml四氢呋喃的2000ml四口烧瓶中形成第三体系，控制第三体系的反应温度在-80～-85℃之间，滴加结束后，使第三体系保温反应1小时；然后缓慢滴加116g二氟二溴甲烷的无水四氢呋喃溶液至上述第三体系中，控制第三体系的反应温度在-80～-95℃之间，保温反应1小时，自然升温到0℃左右，进行水解，静置分层，收集有机相，蒸干溶剂后得到197g上述合成路线中的化合物3，收率为85%。
(3)、将90g对三氟甲氧基苯酚、80g碳酸钾和460mlDMF(二甲基甲酰胺)置于1000ml四口烧瓶中，在氮气保护下加热溶解后形成第四体系，将197g化合物3和600ml乙醇的混合溶液缓慢滴加到上述第四体系中，控制第四体系的温度在80～85℃之间，滴加结束后继续回流搅拌8小时，之后将回流后的第四体系冷却至室温，经水洗静置分层，收集上层有机相，减压蒸馏除去溶剂，蒸馏后产物经结晶得到186g上述合成路线中的化合物5，收率为78%。GC纯度99.823%。质谱检测：596(分子离子峰)，383、355、341、328、179(碎片离子峰)。
实施例3
具体工艺步骤如下：
(1)、将26.5g无水镁片、100ml无水四氢呋喃和少量碘晶体置于洁净干燥的2000ml四口烧瓶中，在氮气保护下加热引发反应形成第一反应体系，然后将225g上述合成路线中的化合物6和800ml无水四氢呋喃的混合物料缓慢滴加至上述第一反应体系中，控制第一反应体系的温度在60～65℃之间，滴毕后继续加热回流搅拌2小时，得到上述合成路线中的化合物7，冷却至室温待用；将上述化合物7缓慢滴加到装有175g间氟溴苯、5gPdCl2(dppf)及300ml无水四氢呋喃的2000ml三口烧瓶中形成第二体系，控制第二体系的温度低于0℃，滴毕后继续搅拌1小时，然后将第二体系温度升至60～65℃反应2.5小时，得到上述合成路线中的化合物8的粗产物，冷却至室温，将反应混合物倒入250ml浓盐酸和500g冰水组成的溶液中，搅拌静置分层后收集上层四氢呋喃相，蒸干溶剂后得到216g上述合成路线中的化合物8，收率为90%。
(2)、在氮气保护下将300ml正丁基锂的正己烷溶液缓慢滴加到装有140g化合物8、84g叔丁醇钾和600ml无水四氢呋喃的2000ml三口烧瓶中形成第三体系，控制第三体系的温度在-85～-90℃之间，滴毕后第三体系继续搅拌1小时，活化形成化合物8的锂试剂；然后将78g硼酸三甲酯和200ml无水四氢呋喃的混合溶液缓慢滴加至上述第三体系中形成第四体系，控制第四体系温度在-85～-90℃之间，滴加结束后，继续搅拌2小时，之后自然升温至室温得混合物；将所得混合物加入950ml浓盐酸和450g冰组成的混合体系中，控制pH小于1，搅拌约1小时保证硼酸充分水解，静置分层后收集四氢呋喃相，并用2000ml乙酸乙酯萃取水相和乳化层，合并有机相，蒸干溶剂得到上述合成路线中的化合物9粗品，将粗品用900ml正己烷重结晶后得到化合物9固体140g，收率为85%。
(3)、将65g3,5-二氟溴苯、138g碳酸钾、4gPd(PPh3)4、300ml甲苯和200ml水置于2000ml四口烧瓶中，在氮气保护下加热溶解后形成第五体系，将95g化合物9和300ml乙醇的混合溶液缓慢滴加到上述第五体系中，控制第五体系的温度在80～85℃之间，滴加结束后继续回流搅拌8小时，之后冷却至室温，经水洗静置分层，收集上层甲苯相，减压蒸馏除去甲苯，蒸馏后产物经结晶得到104g上述合成路线中的化合物10，收率为89%。
(4)、通过恒压漏斗将150ml正丁基锂溶液缓慢滴加至装有88g化合物10、50g叔丁醇钾和600ml无水四氢呋喃的2000ml四口烧瓶中形成第六体系，控制第六体系的反应温度在-80～-85℃之间，滴毕后继续搅拌第六体系使其反应1小时，活化形成化合物10的锂试剂；然后缓慢滴加58g二氟二溴甲烷的200ml无水四氢呋喃溶液至上述第六体系中形成第七体系，控制第七体系的反应温度在-80～-95℃，滴毕继续搅拌第七体系使其反应2～3小时后得到混合物，自然升温至室温，将所得混合物加入500ml浓盐酸和250g冰组成的混合体系中，控制pH小于1，搅拌约1小时以保证充分水解，静置分层后收集有机相，蒸干溶剂后得到102g上述合成路线中的化合物11，收率为85%。
(5)、将37g3,4,5-三氟苯酚、40g碳酸钾和300mlDMF(二甲基甲酰胺)置于1000ml四口烧瓶中，在氮气保护下加热溶解后形成第八体系，将102g化合物11和400ml乙醇的混合溶液缓慢滴加到上述第八体系中，控制第八体系的温度在80～85℃之间，滴加结束后继续回流搅拌8小时，之后冷却至室温，经水洗静置分层，收集上层有机相，减压蒸馏除去溶剂，蒸馏后产物经结晶得到93g上述合成路线中的化合物12，收率为80%。GC纯度99.923%。质谱检测：548(分子离子峰)，401、371、359、346、179(碎片离子峰)。
实施例4
具体工艺步骤如下：
(1)、将26.5g无水镁片、100ml无水四氢呋喃和少量碘晶体置于洁净干燥的2000ml四口烧瓶中，在氮气保护下加热引发反应形成第一体系，然后将267g上述合成路线中的化合物13和800ml无水四氢呋喃的混合物料缓慢滴加至上述第一体系中形成第二体系，控制第二体系的温度在60～65℃之间，滴毕后继续加热回流搅拌2小时，得到上述合成路线中的化合物14，冷却至室温待用；将上述化合物14缓慢滴加到装有175g间氟溴苯、5gPdCl2(dppf)及300ml无水四氢呋喃的2000ml三口烧瓶中形成第三体系，控制第三体系的温度低于0℃，滴毕后继续搅拌1小时，然后将第三体系的温度升至60～65℃并反应2.5小时，得到含上述合成路线中的化合物15的粗产物的混合物，将混合物冷却至室温后倒入250ml浓盐酸和500g冰水组成的溶液中，搅拌静置分层后收集上层四氢呋喃相，蒸干溶剂后得到254g化合物15，收率为90%。
(2)、在氮气保护下将300ml正丁基锂的正己烷溶液缓慢滴加到装有177g化合物15、84g叔丁醇钾和600ml无水四氢呋喃的2000ml三口烧瓶中形成第四体系，控制第四体系的温度在-85～-90℃之间，滴毕后继续搅拌1小时，活化形成化合物15的锂试剂；然后将78g硼酸三甲酯和200ml无水四氢呋喃的混合溶液缓慢滴加至上述锂试剂中，控制温度在-85～-90℃，滴加结束后，继续搅拌2小时，之后自然升温至室温得混合物；将所得混合物加入1050ml浓盐酸和500g冰组成的混合体系中，控制pH小于1，搅拌约1小时以保证硼酸充分水解，静置分层后收集四氢呋喃相，并用2000ml乙酸乙酯萃取水相和乳化层，合并有机相，蒸干溶剂得到上述合成路线中的化合物16粗品，将粗品用1000ml正己烷重结晶后得到化合物16固体174g，收率为85%。
(3)、将65g3,5-二氟溴苯、138g碳酸钾、4gPd(PPh3)4、300ml甲苯和200ml水置于2000ml四口烧瓶中，在氮气保护下加热溶解后形成第五体系，将109g化合物16和300ml乙醇的混合溶液缓慢滴加到上述第五体系中形成第六体系，控制第六体系的温度在80～85℃之间，滴加结束后继续回流搅拌8小时，之后冷却至室温，经水洗静置分层，收集上层甲苯相，减压蒸馏除去甲苯，蒸馏后产物经结晶得到116g上述合成路线中的化合物17，收率为89%。
(4)、通过恒压漏斗将150ml正丁基锂溶液缓慢滴加至装有145g化合物17、50g叔丁醇钾和600ml无水四氢呋喃的2000ml四口烧瓶中形成第七体系，控制第七体系的反应温度在-80～-85℃之间，滴毕后继续搅拌反应1小时，活化形成化合物17的锂试剂；然后缓慢滴加58g二氟二溴甲烷的200ml无水四氢呋喃溶液至上述锂试剂中，控制反应温度在-80～-95℃，滴毕继续搅拌反应2～3小时后，自然升温至室温得混合物，将所得混合物加入800ml浓盐酸和400g冰组成的混合体系中，控制pH小于1，搅拌约1小时以保证充分水解，静置分层后收集有机相，蒸干溶剂后得到166g上述合成路线中的化合物18，收率为85%。
(5)、将37g3,4,5-三氟苯酚、40g碳酸钾和300mlDMF(二甲基甲酰胺)置于1000ml四口烧瓶中，在氮气保护下加热溶解后形成第八体系，将130g化合物18和400ml乙醇的混合溶液缓慢滴加到上述第八体系中形成第九体系，控制第九体系的温在80～85℃之间，滴加结束后继续回流搅拌8小时，之后冷却至室温，经水洗静置分层，收集上层有机相，减压蒸馏除去溶剂，蒸馏后产物经结晶得到110g上述合成路线中的化合物19，收率为76%。GC纯度99.902%。质谱检测：590(分子离子峰)，443、371、359、346、179(碎片离子峰)。
实施例5
具体工艺步骤如下：
(1)、将45g对三氟甲氧基苯酚、40g碳酸钾和300mlDMF(二甲基甲酰胺)置于1000ml四口烧瓶中，在氮气保护下加热溶解后形成第一体系，将102g上述合成路线中的化合物11和400ml乙醇的混合溶液缓慢滴加到上述第一体系中形成第二体系，控制第二体系的温度在80～85℃之间，滴加结束后继续回流搅拌8小时，之后冷却至室温，经水洗静置分层，收集上层有机相，减压蒸馏除去溶剂，蒸馏后产物经结晶得到95.8g上述合成路线中的化合物20，收率为78%。GC纯度99.833%。质谱检测：614(分子离子峰)，401、371、359、346、179(碎片离子峰)。
实施例6
具体工艺步骤如下：
(1)、将24g无水镁片、50ml无水四氢呋喃和少量碘晶体置于洁净干燥的2000ml四口烧瓶中，在氮气保护下加热引发反应形成第一体系，然后将175g上述合成路线中的化合物21和600ml无水四氢呋喃的混合物料缓慢滴加至上述第一体系中形成第二体系，控制第二体系的温度在60～65℃之间，滴毕后继续加热回流搅拌2小时，得到含上述合成路线中的化合物22的第三体系，冷却至室温待用；第三体系冷却到室温后，将208g4-(3-丙基环戊基)环己酮的200ml无水四氢呋喃溶液缓慢滴加到第三体系中形成第四体系，控制第四体系的反应温度在20～40℃之间，滴毕后继续搅拌反应1小时。反应结束后，用浓盐酸水解，静置分层，收集有机相，再经减压蒸馏得到270g上述合成路线中的化合物23，收率为89%。
(2)、向2000ml高压釜中置入270g化合物23、10g对甲苯磺酸、5g钯碳和900ml甲苯，控制体系温度在100～120℃，氢气压力在4～5公斤，反应6～8小时后形成第五体系，分离第五体系的钯碳，旋转蒸发回收甲苯，得到253g上述合成路线中的化合物24，收率为99%。再将该化合物24溶解于无水三氯化铝的饱和二氯甲烷溶液中形成第六体系，保持第六体系的反应温度在10～15℃之间，持续搅拌0.5～1小时后经水解得到210g上述合成路线中的化合物24的反式化合物，收率为83%。
(3)、在氮气保护下将150ml正丁基锂的正己烷溶液缓慢滴加到装有90g化合物24的反式化合物、42g叔丁醇钾和600ml无水四氢呋喃的2000ml三口烧瓶中形成第七体系，控制第七体系的温度在-85～-90℃之间，滴毕后继续搅拌1小时，活化形成化合物24的锂试剂；然后将40g硼酸三甲酯和200ml无水四氢呋喃的混合溶液缓慢滴加至上述锂试剂中形成第八体系，控制第八体系的温度在-85～-90℃之间，滴加结束后，继续搅拌2小时，之后自然升温至室温得到混合物；将所得混合物加入500ml浓盐酸和250g冰组成的混合体系中，控制pH小于1，搅拌大约1小时以保证硼酸充分水解，静置分层后收集四氢呋喃相，并用1000ml乙酸乙酯萃取水相和乳化层，合并有机相，蒸干溶剂得到上述合成路线中的化合物25粗品，将粗品用400ml正己烷重结晶后得到化合物25固体85g，收率为85%。
(4)、将65g3,5-二氟溴苯、138g碳酸钾、4gPd(PPh3)4、300ml甲苯和200ml水置于2000ml四口烧瓶中，在氮气保护下加热溶解后形成第九体系，将110g化合物25和300ml乙醇的混合溶液缓慢滴加到上述第九体系中形成第十体系，控制第十体系的温度在80～85℃之间，滴加结束后继续回流搅拌8小时，之后冷却至室温，经水洗静置分层，收集上层甲苯相，减压蒸馏除去甲苯，蒸馏后产物经结晶得到119g上述合成路线中的化合物26，收率为89%。
(5)、通过恒压漏斗将150ml正丁基锂溶液缓慢滴加至装有150g化合物26、50g叔丁醇钾和600ml无水四氢呋喃的2000ml四口烧瓶中形成第十一体系，控制第十一体系的反应温度在-80～-85℃，滴毕后继续搅拌反应1小时，活化形成化合物26的锂试剂；然后缓慢滴加58g二氟二溴甲烷的200ml无水四氢呋喃溶液至上述锂试剂中，控制反应温度在-80～-95℃，滴毕继续搅拌反应2～3小时后，自然升温至室温得混合物，将所得混合物加入800ml浓盐酸和400g冰组成的混合体系中，控制pH小于1，搅拌约1小时以保证充分水解，静置分层后收集有机相，蒸干溶剂后得到158g上述合成路线中的化合物27，收率为80%。
(6)、将37g3,4,5-三氟苯酚、40g碳酸钾和300mlDMF(二甲基甲酰胺)置于1000ml四口烧瓶中，在氮气保护下加热溶解后形成第十二体系，将132g化合物27和400ml乙醇的混合溶液缓慢滴加到上述第十二体系中形成第十三体系，控制第十三体系的温度在80～85℃之间，滴加结束后继续回流搅拌8小时，之后冷却至室温，经水洗静置分层，收集上层有机相，减压蒸馏除去溶剂，蒸馏后产物经结晶得到111g上述合成路线中的化合物28，收率为76%。GC纯度99.846%。质谱检测：596(分子离子峰)，449、297、283、270、179(碎片离子峰)。
实施例7
具体工艺步骤如下：
(1)、将26.5g无水镁片、100ml无水四氢呋喃和少量碘晶体置于洁净干燥的2000ml四口烧瓶中，在氮气保护下加热引发反应形成第一体系，然后将225g上述合成路线中的化合物6和800ml无水四氢呋喃的混合物料缓慢滴加至上述第一体系中形成第二体系，控制第二体系的温度在60～65℃之间，滴毕后继续加热回流搅拌2小时，得到上述合成路线中的化合物7，冷却至室温待用；将上述化合物7缓慢滴加到装有193g3,5-二氟溴苯、5gPdCl2(dppf)及300ml无水四氢呋喃的2000ml三口烧瓶中形成第三体系，控制第三体系的温度低于0℃，滴毕后继续搅拌1小时，然后将温度升至60～65℃反应2.5小时，得到含上述合成路线中的化合物29的粗产物的混合物，将混合物冷却至室温后倒入250ml浓盐酸和500g冰水组成的溶液中，搅拌约1小时后静置分层，收集上层四氢呋喃相，蒸干溶剂后得到232g化合物29，收率为90%。
(2)、在氮气保护下将300ml正丁基锂的正己烷溶液缓慢滴加到装有194g化合物29、84g叔丁醇钾和600ml无水四氢呋喃的2000ml三口烧瓶中形成第四体系，控制第四体系的温度在-85～-90℃之间，滴毕后继续搅拌1小时，活化形成化合物29的锂试剂；然后将78g硼酸三甲酯和200ml无水四氢呋喃的混合溶液缓慢滴加至上述锂试剂中形成第五体系，控制第五体系的温度在-85～-90℃之间，滴加结束后，继续搅拌2小时，之后自然升温至室温得混合物；将所得混合物加入1050ml浓盐酸和500g冰组成的混合体系中，控制pH小于1，搅拌约1小时以保证硼酸充分水解，静置分层后收集四氢呋喃相，并用2000ml乙酸乙酯萃取水相和乳化层，合并有机相，蒸干溶剂得到上述合成路线中的化合物30粗品，将粗品用1000ml正己烷重结晶后得到化合物30固体169g，收率为75%。
(3)、将65g3,5-二氟溴苯、138g碳酸钾、4gPd(PPh3)4、300ml甲苯和200ml水置于2000ml四口烧瓶中，在氮气保护下加热溶解后形成第六体系，将101g化合物30和300ml乙醇的混合溶液缓慢滴加到第六体系中，控制第六体系的温度在80～85℃之间，滴加结束后继续回流搅拌8小时，之后冷却至室温，经水洗静置分层，收集上层甲苯相，减压蒸馏除去甲苯，蒸馏后产物经结晶得到113g上述合成路线中的化合物31，收率为92%。
(4)、通过恒压漏斗将150ml正丁基锂溶液缓慢滴加至装有113g化合物31、50g叔丁醇钾和600ml无水四氢呋喃的2000ml四口烧瓶中形成第七体系，控制第七体系的反应温度在-80～-85℃之间，滴毕后继续搅拌反应1小时，活化形成化合物31的锂试剂；然后缓慢滴加58g二氟二溴甲烷的200ml无水四氢呋喃溶液至上述锂试剂中形成第八体系，控制第八体系的反应温度在-80～-95℃之间，滴毕继续搅拌反应2～3小时后，自然升温至室温得混合物，将所得混合物加入600ml浓盐酸和300g冰组成的混合体系中，控制pH小于1，搅拌约1小时以保证充分水解，静置分层后收集有机相，蒸干溶剂后得到132g上述合成路线中的化合物32，收率为85%。
(5)、将37g3,4,5-三氟苯酚、40g碳酸钾和300mlDMF(二甲基甲酰胺)置于1000ml四口烧瓶中，在氮气保护下加热溶解后形成第九体系，将125g化合物32和400ml乙醇的混合溶液缓慢滴加到第九体系中形成第十体系，控制第十体系的温度在80～85℃之间，滴加结束后继续回流搅拌8小时，之后冷却至室温，经水洗静置分层，收集上层有机相，减压蒸馏除去溶剂，蒸馏后产物经结晶得到106g上述合成路线中的化合物33，收率为76%。GC纯度99.890%。质谱检测：566(分子离子峰)，419、391、377、364、179(碎片离子峰)。
实施例8
实施例8的液晶混合物组成、及测量参数见表2。
表2
实施例9
实施例9的液晶混合物组成、及测量参数见表3。
表3
实施例10
实施例10的液晶混合物组成、及测量参数见表4。
表4
实施例11
实施例11的液晶混合物组成、及测量参数见表5。
表5
实施例12
实施例12的液晶混合物组成、及测量参数见表6。
表6
实施例13
实施例13的液晶混合物组成、及测量参数见表7。
表7
实施例14
实施例14的液晶混合物组成、及测量参数见表8。
表8
实施例15
实施例15的液晶混合物组成、及测量参数见表9。
表9
实施例16
实施例16的液晶混合物组成、及测量参数见表10。
表10
实施例17
实施例17的液晶混合物组成、及测量参数见表11。
表11
实施例18
实施例18的液晶混合物组成、及测量参数见表12。
表12
实施例19
实施例19的液晶混合物组成、及测量参数见表13。
表13
实施例20
实施例20的液晶混合物组成、及测量参数见表14。
表14
实施例21
实施例21的液晶混合物组成、及测量参数见表15。
表15
实施例22
实施例22的液晶混合物组成、及测量参数见表16。
表16
实施例23
实施例23的液晶混合物组成、及测量参数见表17。
表17
实施例24
实施例24的液晶混合物组成、及测量参数见表18。
表18
实施例25
实施例25的液晶混合物组成、及测量参数见表19。
表19
实施例26
实施例26的液晶混合物组成、及测量参数见表20。
表20
实施例27
实施例27的液晶混合物组成、及测量参数见表21。
表21
实施例28
实施例28的液晶混合物组成、及测量参数见表22。
表22
对比例1
对比例1的液晶混合物组成、及测量参数见表23。
表23
对比例2
对比例2的液晶混合物组成、及测量参数见表24。
表24
其中，对比例1中以液晶化合物
(PPFPFF(CF2O)P5FFF)代替了实施例12中的
(PPFPFF(CF2O)PCpFFF)；对比例2中以液晶化合物
(PyPPFF(CF2O)P5FFF)代替了实施例27中的
(PyPPFF(CF2O)PCpFFF)。
从上述实施例可以发现，本发明的液晶化合物的含量每增加5%，液晶混合物的△ε值会增加1.35左右，由此说明本发明的液晶化合物特别有利于提高体系的介电各向异性值，从而降低驱动电压，有利于节能。当本发明的液晶化合物与其他不同种类液晶化合物混合时，可以得到具有高清亮点、较低粘度及较高弹性系数的液晶混合物，尤其是与具有通式III5的非极性液晶化合物混合时，能够得到低粘度的液晶混合物，可用于制造快速响应的液晶介质。上述测量参数与组成液晶介质的所有液晶化合物的物化性质有关，本发明的液晶化合物主要用于调节体系的液晶参数。
通过实施例12和对比例1的对比以及实施例27和对比例2的对比可以明显发现，当液晶混合物中包含本申请的液晶化合物时，清亮点TNI、介电各向异性△ε及展曲弹性系数k11均有所提高，这对于获得更广的工作温度，更快的响应速度，更高的对比度及透光率，更低的功耗均有所帮助。
本发明虽未穷尽要求保护的所有化合物及其制备方法，但是本领域技术人员可以预见的是，在已公开的上述实施例基础上，仅结合自身的专业尝试即能以类似的反应路线得到其他同类化合物而不需要付出创造性劳动。此处由于篇幅有限，仅列举代表性的实施方式。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种液晶化合物，其特征在于，所述液晶化合物具有通式Ⅰ，所述通式Ⅰ为
其中，R为H、或具有1到7个碳原子的烷基中的任意一种烷基；
X1、X2、X3和X4各自独立地选自H或F；
Y为F、Cl、CF3、OCF3或OCHF2；
各自独立地选自
组成的组中的任一种。
2.根据权利要求1所述的液晶化合物，其特征在于，所述通式Ⅰ为
其中，X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7和X8各自独立地选自H或F。
3.根据权利要求2所述的液晶化合物，其特征在于，所述通式Ⅰ为：
4.一种权利要求1所述的液晶化合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
在80～85℃、氮气保护下，将化合物A、化合物B、乙醇、碳酸钾及DMF混合，形成第一反应体系；
将所述第一反应体系在80～85℃下搅拌8～10小时，得到所述液晶化合物；
其中，化合物A具有结构式A，化合物B具有结构式B，
所述结构式A为：
所述结构式B为：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括所述化合物A的制备过程，所述制备过程包括：
在-80～-90℃氮气保护下，制作化合物
的锂试剂；
在-80～-90℃氮气保护下，使所述锂试剂与溶解于无水四氢呋喃的二氟二溴甲烷进行反应形成第一混合体系；
将所述第一混合体系与浓盐酸、冰混合形成第二混合体系，控制所述第二混合体系的pH值小于1，并搅拌所述第二混合体系50～70min后得到所述化合物A。
6.一种具有正介电常数的液晶混合物，其特征在于，所述液晶混合物包括至少一种权利要求1至3中任一项所述的液晶化合物。
7.根据权利要求6所述的液晶混合物，其特征在于，所述液晶混合物中所述液晶化合物的重量含量为0.1～75%，优选1～50%，进一步优选5～30%。
8.根据权利要求6或7所述的液晶混合物，其特征在于，所述液晶混合物还包括至少一种极性化合物和/或至少一种非极性化合物。
9.根据权利要求8所述的液晶混合物，其特征在于，所述极性化合物为具有式Ⅱ1至Ⅱ12的极性化合物，所述极性化合物进一步优选为具有式L-1至L-30的极性化合物，所述非极性化合物为具有式Ⅲ1至Ⅲ25的非极性化合物，特别优选所述非极性化合物为通式为III5的非极性液晶化合物，
其中，所述具有Ⅱ1至Ⅱ12的极性化合物分别为：
所述式Ⅱ1至Ⅱ12中，R7为具有1到7个碳原子的卤化或未取代的烷基、烷氧基、烯基、烯烷氧基、环戊基，或者为1到7个碳原子烷基、烷氧基或烯基取代的环戊基；所述具有1到7个碳原子烷基为：-CH3、-C2H5、-C3H7、-C4H9、-C5H11、-C6H13或-C7H15；所述具有1到7个碳原子烯基优选为：-CH=CH2、-CH=CHCH3、-CH=CHC2H5、-CH=CHC3H7、-C2H4CH=CH2、-C2H4CH=CHCH3、-C3H6CH=CH2或-C3H6CH=CHCH3；所述具有1到7个碳原子烷氧基优选为：-OCH3、-OC2H5、-OC3H7、-OC4H9、-OC5H11、-OC6H13或-OC7H15；所述具有1到7个碳原子烯烷氧基优选为：-OCH2CH=CH2、-OCH2CH=CHCH3或-OCH2CH=CHC2H5，所述为：
所述具有式L-1至L-30的极性化合物分别为：
所述式L-1至L-30中，R为具有1到7个碳原子的卤化或未取代的烷基、烷氧基、烯基或烯烷氧基、环戊基，或者为1到7个碳原子烷基、烷氧基或烯基取代的环戊基；所述具有1到7个碳原子烷基为：-CH3、-C2H5、-C3H7、-C4H9、-C5H11、-C6H13或-C7H15；所述具有1到7个碳原子烯基优选为：-CH=CH2、-CH=CHCH3、-CH=CHC2H5、-CH=CHC3H7、-C2H4CH=CH2、-C2H4CH=CHCH3、-C3H6CH=CH2或-C3H6CH=CHCH3；所述具有1到7个碳原子烷氧基优选为：-OCH3、-OC2H5、-OC3H7、-OC4H9、-OC5H11、-OC6H13或-OC7H15；所述具有1到7个碳原子烯烷氧基优选为：-OCH2CH=CH2、-OCH2CH=CHCH3或-OCH2CH=CHC2H5；
所述具有式Ⅲ1至Ⅲ25的非极性化合物分别为：
所述式Ⅲ1至Ⅲ25中，R5和R6各自独立地选自具有1到7个碳原子的卤化或未取代的烷基、烷氧基、烯基或烯烷氧基、环戊基，或者为1到7个碳原子烷基、烷氧基或烯基取代的环戊基；所述具有1到7个碳原子烷基为：-CH3、-C2H5、-C3H7、-C4H9、-C5H11、-C6H13或-C7H15；所述具有1到7个碳原子烯基优选为：-CH=CH2、-CH=CHCH3、-CH=CHC2H5、-CH=CHC3H7、-C2H4CH=CH2、-C2H4CH=CHCH3、-C3H6CH=CH2或-C3H6CH=CHCH3；所述具有1到7个碳原子烷氧基优选为：-OCH3、-OC2H5、-OC3H7、-OC4H9、-OC5H11、-OC6H13或-OC7H15；所述具有1到7个碳原子烯烷氧基优选为：-OCH2CH=CH2、-OCH2CH=CHCH3或-OCH2CH=CHC2H5。
10.权利要求1至3中任一项所述的液晶化合物在液晶显示材料或液晶显示设备中的应用。
11.权利要求6至9中任一项所述的液晶混合物在液晶显示设备中的应用。
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